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随着全球经济和社会的迅猛发展,水体重金属污染问题不断加剧,已严重危害到生态环境和人类的生命健康。水中重金属污染的去除已经成为国内外环保工作者研究的热点。处理材料的开发、材料的去除效果评价和应用等是研究的重点。本文以作为新型矿物材料之一的蒙脱土为研究对象,对其进行一系列改性,并将改性产品应用于自配重金属污水的处理中,同时对影响蒙脱土去除效果的因素进行了探讨;通过矿物分析等手段探明了改性蒙脱土物化性能的变化;将其作为反应介质应用于注入式PRB（permeable reactive barriers）中,初步探讨了蒙脱土改性机理以及吸附去除机理。得到以下主要研究成果:（1）改性方法分别为热活化、酸活化和正反向滴加的铁（氢）氧化物插层改性。实验表明适当的热活化处理可提高蒙脱土的吸附效果;随着酸浓度的增加,蒙脱土物化性能的变化及去除能力逐渐增大;铁（氢）氧化物改性后的蒙脱土去除效果变化较大,尤其是对以络阴离子形式存在的As（VI）和Cr（III）的去除效果显著增加。本实验条件下蒙脱土的最佳改性工艺:110℃热活化,0.5 mol·L-1 H2SO4活化,正向滴加改性。（2）利用改性蒙脱土为去除剂,对自配污水中的有毒重金属阴、阳离子进行了去除研究,对比分析各种改性产物的去除效果。热活化后的蒙脱土对金属阳离子Pb、Cd和Ni总的去除率由32.4%增大到33.5%,酸活化去除率增大到41.8%,铁（氢）氧化物正向滴加改性后的蒙脱土（NMT）对络阴离子As（III）和Cr（VI）的去除率由2.1%增大到22.9%,增大了20个百分点。（3）改性后的蒙脱土组成、结构和性能都有所变化。XRD结果显示,反向滴加改性后（IMT）,铁（氢）氧化物以聚合羟基铁的形式包被在蒙脱土表面,层间距由1.229nm增大到1.263 nm;正向滴加改性后（NMT）,铁（氢）氧化物以α-FeOOH的形式插层在蒙脱土层间,层间距由1.229 nm增大到1.336nm,。XRF结果显示,酸化处理蒙脱土时,溶出的离子和它们在蒙脱土中的位置有关,IMT和NMT中Fe含量变化较大,约增加20%。TG-DTA结果显示,IMT和NMT的热稳定性增强。BET结果显示,各种方法改性后的蒙脱土比表面积有不同程度的增大,IMT和NMT的比表面积增加2倍多。（4）对影响改性蒙脱土去除效果的因素进行了研究,结果表明蒙脱土的去除能力受pH、接触时间、固液比等条件的影响。吸附试验的固液比不宜大于1:100,NMT对As （III）和Cr（VI）的吸附平衡时间为6.0 h,As（III）的吸附量为0.168 mg·g-1,Cr（VI）的吸附量为0.433 mg·g-1。吸附过程可能发生两种反应,前期快速的离子交换和表面吸附以及后期缓慢的化学吸附。pH值是影响蒙脱土吸附的重要因素,As（III）具有最大吸附量时溶液的pH值为6.99,Cr（VI）的最佳吸附pH值为7.84。（5）将NMT应用于PRB的反应介质去除重金属离子。结果表明去除效果显著,正常条件下对As（III）的去除率大于90%。从去除效果上看,蒙脱土作为PRB的反应介质具有一定的可行性。